(57)【要約】【課題】ＰＭモータの制御においては、ロータ温度推定の誤差を抑制するとともに、コンピュータのデータ処理負担を軽減させることが要求される。【解決手段】ＰＭモータ１２の回転速度，誘起電圧，ステータ温度を測定するとともに、誘起電圧，回転速度，ステータ温度からＰＭモータ１２のロータ温度を演算比較部５において推定し、推定されたロータ温度に基づいてＰＭモータ１２の電流制御ブロックに出力される電流指令値をリミッタ４において制限するＰＭモータ１２の制御方法において、予備運転時に、前記誘起電圧，回転速度，ステータ温度を測定し、その測定された値からロータ温度の定数を算出して記憶部に記憶し、運転時に、誘起電圧，回転速度，ステータ温度を測定して、そのうち２つのデータとロータ温度の定数とからロータ温度を推定し、そのロータ温度に基づいて電流指令値に制限を掛ける。【選択図】図１
2010124610.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
インバータ部から出力される三相交流電流によりＰＭモータを駆動して、前記ＰＭモータの誘起電圧，回転速度，ステータ温度をそれぞれ電圧センサ，磁極位置センサ，温度センサにより測定するとともに、前記誘起電圧，回転速度，ステータ温度からＰＭモータのロータ温度を演算比較部において推定し、その推定されたロータ温度に基づいてＰＭモータの電流制御ブロックに出力される電流指令値をリミッタにおいて制限するＰＭモータの制御方法であって、
予備運転時に、前記誘起電圧，回転速度，ステータ温度の測定を行い、その測定された値から、演算比較部において、誘起電圧差およびステータ温度差によって定まる定数αを下記特性式（１）により算出して記憶部に記憶するとともに、測定値からステータ温度をパラメータにした誘起電圧‐回転速度特性のテーブルシートを作成して記憶部に記憶し、前記演算比較部においてロータ温度の閾値を設定し、
運転時において、誘起電圧，回転速度，ステータ温度の測定を行うとともに、誘起電圧またはステータ温度のどちらか一方が測定できなかった場合は前記テーブルシートにより測定できなかった値を求め、前記誘起電圧，ステータ温度，記憶部に記憶された定数αから、ロータ温度を下記特性式（２）により算出し、運転時のロータ温度が前記閾値よりも高い場合には、演算比較部からリミッタに温度補償指令を出力し、リミッタにおいて電流指令値に制限を掛けることを特徴とするＰＭモータの制御方法。
定数α＝ステータ温度差／誘起電圧差・・・（１）
ステータ温度差；同一回転速度で測定したステータ温度Ａとステータ温度Ｂとのステータ温度差
誘起電圧差；同一の回転速度で測定したステータ温度Ａとステータ温度Ｂとにおける誘起電圧差
ロータ温度Ｔｒ＝ステータ温度＋誘起電圧×α・・・（２）
【請求項２】
インバータ部から出力される三相交流電流によりＰＭモータを駆動して、前記ＰＭモータの誘起電圧，回転速度，ステータ温度をそれぞれ電圧センサ，磁極位置センサ，温度センサにより測定するとともに、前記誘起電圧，回転速度，ステータ温度からＰＭモータのロータ温度を演算比較部において推定し、その推定されたロータ温度に基づいてＰＭモータの電流制御ブロックに出力される電流指令値をリミッタにおいて制限するＰＭモータの制御方法であって、
予備運転時に、前記誘起電圧，回転速度，ステータ温度の測定を行い、その測定された値から演算比較部において、誘起電圧と回転速度によって定められロータ温度と対応した定数βを下記特性式（３）により算出して記憶部に記憶するとともに、測定値からステータ温度をパラメータにした誘起電圧‐回転速度特性のテーブルシートを作成して記憶部に記憶し、前記演算比較部においてロータ温度の閾値における定数βを設定し、
運転時において、誘起電圧，回転速度，ステータ温度の測定を行うとともに、誘起電圧または回転速度のどちらか一方が測定できなかった場合は前記テーブルシートにより測定できなかった値を求め、前記誘起電圧，回転速度から下記特性式（３´）により定数γを算出し、予め予備運転時に記憶部に記憶された閾値における定数βと運転時における定数γとを比較し、定数γの方が小さい場合、演算比較部からリミッタに温度補償指令を出力し、リミッタにおいて電流指令値に制限を掛けることを特徴とするＰＭモータの制御方法。
定数β＝誘起電圧差／回転速度差・・・（３）
誘起電圧差；同一にステータ温度で測定した回転速度Ａと回転速度Ｂとにおける誘起電圧差
回転速度差；同一のステータ温度で測定した回転速度Ａと回転速度Ｂとの回転速度差
定数γ＝誘起電圧／回転速度・・・（３´）
【請求項３】
前記演算比較部において、
前記（３）式および（３´）式で算出された定数βおよび定数γを、補正後電流指令値が適正な値となるように選定された基準となるステータ温度の定数βで除算して定数β´および定数γ´の値を算出し、
運転時において前記（３´）式で算出された定数γにおける定数γ´と、閾値のロータ温度における定数β´の値と、の比較を行い、前記定数γ´のほうが小さい場合、リミッタにおいて下記特性式（４）により補正後電流指令値を算出して出力し、電流指令値の制限を行うことを特徴とする請求項２記載のＰＭモータの制御方法。
補正後電流指令値＝電流指令値×γ´・・・（４）
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ＰＭモータの制御方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、ＰＭモータ（永久磁石式同期電動機）は、ステータの巻線に電流が流れることによって熱が発生し、その熱がロータの磁石に伝わることによって、ロータ（磁石）の温度も上昇することが知られている。このように、巻線や磁石の温度が上昇すると、巻線の焼損や磁石の減磁現象による磁束の減少等が発生する。
【０００３】
ここで、一般的なＰＭモータにおいて、ＰＭモータのトルク特性例に基づいて説明する。図３は、ロータ（磁石）が高温時および常温時におけるＰＭモータの動特性（回転速度とトルクとの関係）の一例を示すグラフである。例えば、図３の実線イは、ロータ（磁石）の常温時の動特性を示し、図３の点線ロはロータの高温時の動特性を示す。図示するように、ロータ温度の高温時には減磁作用により動特性が変化（同一の回転数でもトルクが低下）する。
【０００４】
このため、ステータ（巻線）およびロータ（磁石）の温度を監視することが必要になるが、近年のモータ制御技術においては、ＰＭモータ小型化の観点からステータ（巻線）の温度のみを検出（例えば、サーミスタ等により検出）することが一般的である。しかしながら、実際のロータ温度を正確に把握することができないため、ステータ温度が低くてもロータ温度が高い場合があり、その結果、減磁作用により動特性が変化（トルクが低下）することとなる。また、動特性測定時のロータ温度が製品ごとに異なると、製品間の動特性はばらつくことになる。
【０００５】
上記の問題を解消するため、温度センサを用いずにロータの温度を推定する方法がいくつか提案されている（例えば、特許文献１，２等）。
【０００６】
特許文献１においては、モータの誘起電圧、モータ回転数及び永久磁石の磁束密度の関係から、特性式によって磁石温度を推定することが提案されている。又、特許文献２においては、モータの誘起電圧、モータ回転数及び磁石温度係数の関係を予め実験等で求めてマップとして備え、ロータ温度や磁石温度を推定することが提案されている。
【特許文献１】特開２００７−６６１３号公報（請求項２，請求項６，［００３６］）
【特許文献２】特開２００７−１０４８５５号公報（段落[００５１]〜[００５３]，第３図，第４図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１の場合、特性式において、誘起電圧、モータ回転数及び永久磁石の磁束密度から磁石温度を推定しているが、磁束密度にはカタログ値の温度係数を用いているため、実機の温度変化に対する磁束密度変化との間に誤差が含まれ、正確な温度推定が困難であった。
【０００８】
また、特許文献２においては、予備運転（試運転）により誘起電圧、モータ回転数及び磁石温度係数を求めているので、特許文献１に比べて正確な温度推定ができる。しかしながら、誘起電圧、モータ回転数および磁石温度係数の３つのパラメータが存在するデータをマップ化しているので、モータ制御を行うためのコンピュータ（ＣＰＵ等の演算比較できるもの）によるデータ処理負担が大きくなり、高速処理には不向きであるとともに、高速処理のためには高価なコンピュータを使用する必要があり、使い勝手の良いものではなかった。
【０００９】
以上示したようなことから、ＰＭモータの制御においては、ロータ温度推定の誤差を抑制するとともに、ＣＰＵのデータ処理負担を軽減させることが要求される。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この発明の請求項１に係るＰＭモータの制御方法は、インバータ部から出力される三相交流電流によりＰＭモータを駆動して、前記ＰＭモータの誘起電圧，回転速度，ステータ温度をそれぞれ電圧センサ，磁極位置センサ，温度センサにより測定するとともに、前記誘起電圧，回転速度，ステータ温度からＰＭモータのロータ温度を演算比較部において推定し、その推定されたロータ温度に基づいてＰＭモータの電流制御ブロックに出力される電流指令値をリミッタにおいて制限するＰＭモータの制御方法であって、予備運転時に、前記誘起電圧，回転速度，ステータ温度の測定を行い、その測定された値から、演算比較部において、誘起電圧差およびステータ温度差によって定まる定数αを下記特性式（１）により算出して記憶部に記憶するとともに、測定値からステータ温度をパラメータにした誘起電圧‐回転速度特性のテーブルシートを作成して記憶部に記憶し、前記演算比較部においてロータ温度の閾値を設定し、運転時において、誘起電圧，回転速度，ステータ温度の測定を行うとともに、誘起電圧またはステータ温度のどちらか一方が測定できなかった場合は前記テーブルシートにより測定できなかった値を求め、前記誘起電圧，ステータ温度，記憶部に記憶された定数αから、ロータ温度を下記特性式（２）により算出し、運転時のロータ温度が前記閾値よりも高い場合には、演算比較部からリミッタに温度補償指令を出力し、リミッタにおいて電流指令値に制限を掛けることを特徴とする。
【００１１】
定数α＝ステータ温度差／誘起電圧差・・・（１）
ステータ温度差；同一回転速度で測定したステータ温度Ａとステータ温度Ｂとのステータ温度差
誘起電圧差；同一の回転速度で測定したステータ温度Ａとステータ温度Ｂとにおける誘起電圧差
ロータ温度Ｔｒ＝ステータ温度＋誘起電圧×α・・・（２）
また、請求項２記載のＰＭモータの制御方法は、インバータ部から出力される三相交流電流によりＰＭモータを駆動して、前記ＰＭモータの誘起電圧，回転速度，ステータ温度をそれぞれ電圧センサ，磁極位置センサ，温度センサにより測定するとともに、前記誘起電圧，回転速度，ステータ温度からＰＭモータのロータ温度を演算比較部において推定し、その推定されたロータ温度に基づいてＰＭモータの電流制御ブロックに出力される電流指令値をリミッタにおいて制限するＰＭモータの制御方法であって、予備運転時に、前記誘起電圧，回転速度，ステータ温度の測定を行い、その測定された値から演算比較部において、誘起電圧と回転速度によって定められロータ温度と対応した定数βを下記特性式（３）により算出して記憶部に記憶するとともに、測定値からステータ温度をパラメータにした誘起電圧‐回転速度特性のテーブルシートを作成して記憶部に記憶し、前記演算比較部においてロータ温度の閾値における定数βを設定し、運転時において、誘起電圧，回転速度，ステータ温度の測定を行うとともに、誘起電圧または回転速度のどちらか一方が測定できなかった場合は前記テーブルシートにより測定できなかった値を求め、前記誘起電圧，回転速度から下記特性式（３´）により定数γを算出し、予め予備運転時に記憶部に記憶された閾値における定数βと運転時における定数γとを比較し、定数γの方が小さい場合、演算比較部からリミッタに温度補償指令を出力し、リミッタにおいて電流指令値に制限を掛けることを特徴とする。
【００１２】
定数β＝誘起電圧差／回転速度差・・・（３）
誘起電圧差；同一にステータ温度で測定した回転速度Ａと回転速度Ｂとにおける誘起電圧差
回転速度差；同一のステータ温度で測定した回転速度Ａと回転速度Ｂとの回転速度差
定数γ＝誘起電圧／回転速度・・・（３´）
請求項３記載のＰＭモータの制御方法は、請求項２記載の発明において、前記（３）式および（３´）式で算出された定数βおよび定数γを、補正後電流指令値が適正な値となるように選定された基準となるステータ温度の定数βで除算して定数β´および定数γ´の値を算出し、運転時において前記（３´）式で算出された定数γにおける定数γ´と、閾値のロータ温度における定数β´の値と、の比較を行い、前記定数γ´のほうが小さい場合、リミッタにおいて下記特性式（４）により補正後電流指令値を算出して出力し、電流指令値の制限を行うことを特徴とする。
【００１３】
補正後電流指令値＝電流指令値×γ´・・・（４）
【発明の効果】
【００１４】
以上のように請求項１〜３記載の発明によれば、実機から測定したデータによりＰＭモータのロータ温度の推定を行っているため、製品間の動特性のばらつきを抑制することができるとともに、推定されるロータ温度の精度を向上させることが可能となる。また、上記のように、ロータ温度の推定を定数に基づいて行っているため、モータ制御を行うためのコンピュータによるデータ処理の負担が軽減され、安価なコンピュータによる高速処理も可能となる。
【００１５】
また、請求項２記載の発明によれば、運転時において算出された定数γと、予備運転時に記憶された閾値の定数βと、を比較するのみであるため、モータ制御を行うためのコンピュータによるデータ処理の負担がさらに軽減され、安価なコンピュータであっても高速処理が可能となる。
【００１６】
また、請求項３記載の発明によれば、リミッタにおいて容易に補正後の電流指令値を算出することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
〈実施形態１〉
以下、本実施形態１を図面とともに説明する。図１は本実施形態１によるＰＭモータ（永久磁石式同期電動機）の電流制御ブロック図を示す。Ｉｄ*，Ｉｑ*は、電流制御ブロックに入力されるｄ軸電流の指令値，ｑ軸電流の指令値であり、それぞれ減算部１，２に入力され、固定−回転電流座標変換部３からの出力であるｄ軸電流検出値Ｉｄ＾，ｑ軸電流検出値Ｉｑ＾がそれぞれ減算される。減算部１，２の出力信号（Ｉｄ*−Ｉｄ＾），（Ｉｑ*−Ｉｑ＾）は、リミッタ４において演算比較部５の出力である温度補償指令および速度演算部６の出力であるモータ回転速度に応じて制限が掛けられ、電流制御部７，８にそれぞれ出力される。（前記リミッタ４等の動作については後述する）。前記電流制御部７，８は、リミッタ４からの出力信号をＰＩ演算し、ｄ軸，ｑ軸の電圧指令値として出力する。このｄ軸，ｑ軸の電圧指令値は、回転‐固定電圧座標変換部９に入力され、回転座標系から固定座標系に座標変換されて２相／３相変換部１０に出力される。次に、２相／３相変換部１０において、固定座標系の電圧指令値がＵ相電圧指令Ｖｕ，Ｖ相電圧指令Ｖｖ，Ｗ相電圧指令Ｖｗに変換され、インバータ部１１を構成するスイッチング素子ＩＧＢＴのゲート端子に出力される。インバータ部１１は、３相電圧指令（Ｕ相電圧指令Ｖｕ，Ｖ相電圧指令Ｖｖ，Ｗ相電圧指令Ｖｗ）に基づいて制御され、ＰＭモータ１２に３相交流電流を出力することにより、ＰＭモータ１２を駆動制御する。
【００１８】
ＰＭモータ１２を駆動する３相交流電流は、Ａ／Ｄ変換部１３においてＡ／Ｄ（アナログ信号からデジタル信号に）変換されて、デジタルの３相交流電流値Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗとして出力され、３相／２相変換部１４において固定座標系の検出電流値に変換される。この固定座標系の検出電流値は、固定−回転電流座標変換部３に出力され、固定−回転電流座標変換部３において回転座標系のｄ軸電流検出値Ｉｄ＾及びｑ軸電流検出値Ｉｑ＾に変換されてから、減算部１，２に入力される。
【００１９】
一方、ＰＭモータ１２の誘起電圧は、図示しない電圧センサにより検出されＡ／Ｄ変換部１５によるＡ／Ｄ（アナログ信号からデジタル信号に）変換後に演算比較部５に入力されて、その演算比較部５から温度補償指令がリミッタ４に入力される。また、ＰＭモータ１２の位相θ（磁極位置）が磁極位置センサ（ＰＳ）１６により検出され、この位相θを示す信号はＡ／Ｄ変換部１７によりＡ／Ｄ（アナログ信号からデジタル信号に）変換された後、速度演算部６に出力される。その速度演算部６では、位相θを示すデジタル信号に基づいてＰＭモータ１２の回転速度が演算され、前記リミッタ４に入力される。また、位相θを示すデジタル信号は、固定−回転電流座標変換部３及び回転−固定電圧座標変換部９にも入力され、誘起電圧との同期がとられる。
【００２０】
以下、本実施形態１におけるＰＭモータ１２のロータ温度の推定方法および電流制御方法について具体的に説明する。なお、手順［１］〜［６］は、予備運転時の手順を示し、手順［７］〜［９］は運転時の手順を示す。
【００２１】
〔予備運転時〕
［１］まず、ある回転速度において温度センサ（例えば、サーミスタ；図示省略）によりステータ温度を測定し、そのステータ温度が常温時（例えば、２５℃の時）に、磁極位置センサ１６によりＰＭモータ１２の回転速度を検出するとともに、インバータ部１１のゲートをオフ制御し前記電圧センサによりＰＭモータ１２の誘起電圧（ゲートオフ時の誘起電圧）を測定する。
【００２２】
［２］手順［１］と同じ回転速度で一定時間（例えば、数時間）ＰＭモータ１２を駆動してステータ温度を上昇させ、各ステータ温度（例えば、８０℃）における誘起電圧を測定する。
【００２３】
［３］手順［１］［２］で測定されたステータ温度，回転速度，誘起電圧は、記憶部（例えば、ＩＣ等で構成された記憶部；図示省略）に出力され、ステータ温度をパラメータにした「誘起電圧‐回転速度」特性のテーブルシートとして記憶される。
【００２４】
すなわち、ＰＭモータ１２のロータの永久磁石磁束密度は、温度上昇とともに低下する。そのため、図２（誘起電圧‐回転速度特性の一例を示すグラフ）に示すように、ロータ温度が上昇すると、同一回転速度であっても誘起電圧は低下する。
【００２５】
［４］手順［３］で記憶部に記憶された（手順［１］および手順［２］で測定された）誘起電圧とステータ温度が演算比較部５に出力され、ステータ温度差および誘起電圧差によって定まる定数αが下記（１）式により算出される。なお、下記（１）式のステータ温度差は、手順［１］で測定したステータ温度と手順［２］で測定した温度との差（℃）を示し、誘起電圧差は手順［１］で測定した誘起電圧と手順［２］で測定した誘起電圧との差［Ｖ］を示す。なお、定数αは前記演算比較部５から前記記憶部に出力して記憶させる。
【００２６】
定数α（℃／Ｖ）＝ステータ温度差（℃）／誘起電圧差（Ｖ）・・・（１）
［５］ＰＭモータ１２の回転速度を変更して、手順［１］〜［４］を繰り返して実行し、前記記憶部のテーブルシートを完成させる。
【００２７】
［６］演算比較部５にロータ温度Ｔｒ（℃）の閾値を設定する。
【００２８】
〔運転時〕
［７］インバータ１１からＰＭモータ１２に対する状態が無通電時（インバータ１１のオフ時による空転時およびインバータ動作時の無通電時）に、ステータ温度，誘起電圧，回転速度が測定される。
【００２９】
［８］手順［７］で測定されたステータ温度，誘起電圧および予備運転時に記憶された定数αからロータ温度が下記（２）式により算出される。
【００３０】
なお、ステータ温度，誘起電圧のうち一方が判らない場合は、前記テーブルシートのデータから回転速度によりステータ温度あるいは誘起電圧を算出し、その値により下記（２）式の演算が行われる。
【００３１】
ロータ温度Ｔｒ（℃）＝ステータ温度Ｔｓ（℃）＋誘起電圧（Ｖ）×α（℃／Ｖ）・・・（２）
［９］演算比較部５によって、手順［８］で推定されたロータ温度Ｔｒ（℃）と手順［６］で設定されたロータ温度の閾値との比較が行われる。その比較の結果、手順［８］で推定されたロータ温度Ｔｒ（℃）の方が高いと判定された場合は、演算比較部５からリミッタ４に温度補償指令が出力され、そのリミッタ４において減算部１，２から出力された信号（（Ｉｄ*−Ｉｄ＾）信号および（Ｉｑ*−Ｉｑ＾）信号）に対して制限が掛けられる。前記のように制限が掛けられることにより、ＰＭモータ１２のステータ（巻線）に印加される電流値が減少（あるいは、停止）してステータ温度が低下し、それに伴いロータの温度Ｔｒ（℃）も低下する。なお、前記比較の結果、手順［８］で推定されたロータ温度の方が低いと判定された場合は、リミッタ４において制限は行われない。
【００３２】
本実施形態１においては、実機から測定したデータ（ステータ温度，回転速度，誘起電圧）からロータ温度Ｔｒ（℃）を推定しているため、製品間の動特性のばらつきを抑制することができるとともに、推定されるロータ温度Ｔｒ（℃）の精度を向上させることが可能となる。
【００３３】
また、上記のように、ロータ温度Ｔｒ（℃）の推定を定数αに基づいて行っているため、３つ（誘起電圧，ステータ温度，定数α）のデータを考慮したロータ温度の推定ではあるものの、モータ制御を行うためのコンピュータ（ＣＰＵ等の演算比較できるもの）によるデータ処理負担が軽減され、安価なコンピュータによる高速処理も可能となる。
【００３４】
さらに、ロータ温度Ｔｒ（℃）が閾値以上になると、リミッタ４においてｄ軸電流指令値及びｑ軸電流指令値に対して制限が実行されるため、ロータ温度Ｔｒ（℃）の上昇を抑えることができ、ロータ温度Ｔｒ（℃）の変化による動特性の変化分を抑制することが可能となる。
【００３５】
〈実施形態２〉
本実施形態２におけるＰＭモータ１２の電流制御ブロックは図１と同様に構成され、その動作も基本的には同様である。
【００３６】
以下、本実施形態２におけるＰＭモータ１２のロータ温度の推定方法および電流制御方法について具体的に説明する。なお、手順［１］〜手順［７］は予備運転時の手順を示し、手順［８］〜手順［１１］は運転時における手順を示す。
【００３７】
〔予備運転時〕
［１］まず、ある回転速度においてステータ温度を測定し、ステータ温度が常温時（例えば、２５℃の時）に、磁極位置センサ１６によりＰＭモータ１２の回転速度を検出するとともに、インバータ部１１のゲートをオフ制御し前記電圧センサによりＰＭモータ１２の誘起電圧を測定する。
【００３８】
［２］手順［１］と同じ回転速度で一定時間（例えば、数時間）ＰＭモータ１２を駆動してステータ温度を上昇させ、各ステータ温度（例えば、８０℃）における誘起電圧を測定する。
【００３９】
［３］手順［１］［２］で測定されたステータ温度，回転速度，誘起電圧は、記憶部に出力され、ステータ温度をパラメータにした「誘起電圧‐回転速度」特性のテーブルシートとして記憶される。
【００４０】
［４］ＰＭモータ１２の回転速度を変更して、手順［１］〜［３］を繰り返し実行する。
【００４１】
［５］手順［３］，［４］により記憶部に記憶されたテーブルシートのデータから、誘起電圧と回転速度によって定まる定数βを下記（３）式により算出する。この定数βは図２（各ステータ温度における誘起電圧と回転速度の特性図）における特性（例えば、特性ハ，ニ）の傾きβに相当する。なお、下記（３）式における誘起電圧差は同じステータ温度における回転速度Ａと回転速度Ｂとにおける誘起電圧差を示し、回転速度差は同じステータ温度における回転速度Ａと回転速度Ｂとの回転速度差を示す。
【００４２】
定数β＝誘起電圧差［Ｖ］／回転速度差［ｒｐｍ］・・・（３）
上記（３）式で算出された定数βはロータ温度Ｔｒ（℃）と対応しており、ロータ温度が低い場合定数βは大きな値となり、ロータ温度が高い場合定数βは小さな値となる。そのため、定数βの値からロータ温度を推定することが可能となる。
【００４３】
［６］演算比較部５において、手順［５］で算出された定数βのうち、基準となるステータ温度（例えば、２５℃）の定数βを定数β´＝１に換算する。また、その他のステータ温度における定数βの値を前記基準となるステータ温度の定数βの値で除算し、各ステータ温度における定数β´の値を算出する。すなわち、基準となるステータ温度の定数βの値をβ´＝１と設定し、その他の各ステータ温度における定数βの値を基準となるステータ温度の定数βに合わせて換算する（基準となるステータ温度については後述する）。なお、各ステータ温度における定数βの値，定数β´の値は記憶部に出力して記憶させる。
【００４４】
［７］演算比較部５において、ロータ温度の閾値を設定し、この閾値における定数β´の値を記憶部に出力して記憶させる。閾値における定数β´の算出方法は、演算比較部５において、前記閾値における定数βから基準となるステータ温度の定数βを除算する方法等が挙げられる。
【００４５】
〔運転時〕
［８］インバータ１１からＰＭモータ１２に対する状態が無通電時（インバータ１１のオフ時による空転時およびインバータ動作時の無通電時）に、ステータ温度および誘起電圧が測定される。
【００４６】
［９］演算比較部５において、手順［８］で測定した誘起電圧、回転速度から下記（３´）式により定数γを算出する。
【００４７】
定数γ＝誘起電圧［Ｖ］／回転速度［ｒｐｍ］・・・（３´）
なお、この定数γも定数βと同様に図２における特性の傾きに相当する。また、誘起電圧，回転速度のうち一方が判らない場合は、前記テーブルシートのデータからステータ温度により、誘起電圧または回転速度を算出し、その値により（３´）式の演算を行う。
【００４８】
［１０］上記（３´）式により算出された定数γの値から定数γ´の値を算出する。定数γ´の算出方法は、上記（３´）式により算出された定数γを演算比較部５において基準となるステータ温度の定数βで除算して算出する方法等が挙げられる。
【００４９】
［１１］演算比較部５において、手順［１０］で算出された定数γ´の値と［７］で設定された閾値における定数β´の値（例えば、定数β´＝０．４）とが比較される。手順［１０］で算出された定数γ´の値が閾値における定数β´の値（０．４）以下と判定された場合、リミッタ４に温度補償指令として手順［１０］で算出された定数γ´の値を出力し、減算部１，２から出力された信号（ｄ軸電流指令値（Ｉｄ*−Ｉｄ＾），ｑ軸電流指令値（Ｉｑ*−Ｉｑ＾））に制限を掛けられる。
【００５０】
前記のリミッタ４においては、下記（４）（５）式に示すように、減算部１，２から出力された信号に対し、手順［１０］で算出された定数γ´の値が乗算され、補正後ｄ軸電流指令Ｉｄおよび補正後ｑ軸電流指令Ｉｑが算出される。
【００５１】
Ｉｄ＝（Ｉｄ*−Ｉｄ＾）×γ´・・・（４）
Ｉｑ＝（Ｉｑ*−Ｉｑ＾）×γ´・・・（５）
例えば、手順［１０］で算出された定数γ´を０．４とすると、補正後ｄ軸電流指令値Ｉｄ，補正後ｑ軸電流指令値Ｉｑは下記（６），（７）式となる。
【００５２】
Ｉｄ＝（Ｉｄ*−Ｉｄ＾）×０．４・・・（６）
Ｉｑ＝（Ｉｑ*−Ｉｑ＾）×０．４・・・（７）
上記のように減算部１，２から出力される信号に制限が掛けられることによりＰＭモータ１２のステータ（巻線）に印加される電流値が減少してステータ温度が低下し、それに伴いロータ温度Ｔｒ（℃）も低下する。
【００５３】
上記特性式（４）（５）あるいは、（６）（７）において補正後（ｄ軸，ｑ軸）電流指令値が決定されるため、定数γ´を算出する際に用いられる基準となるステータ温度は適正な値を選択する必要がある。すなわち、基準となるステータ温度は、ＰＭモータの巻線やロータ等により異なるため、補正後（ｄ軸，ｑ軸）電流指令値が適切な値となるように、手順［６］において基準となるステータ温度を適宜選択する。
【００５４】
なお、手順［１０］で算出された定数γ´の値が［７］で設定された閾値の定数β´（例えば、定数β´＝０．４）以上と判定された場合はリミッタ４において制限は行われない。
【００５５】
本実施形態２においては、実機から得られたデータを用いているため、製品間の動特性のばらつきを抑制することができるとともに、推定されるロータ温度Ｔｒ（℃）の精度を向上させることが可能となる。
【００５６】
また、運転時においては、演算比較部５において算出された定数γ´と、予めテーブルシートに記憶された閾値の定数β´と、を比較するのみであるため、モータ制御を行うためのコンピュータ（ＣＰＵ等の演算比較できるもの）によるデータ処理の負担が軽減され、安価なコンピュータであっても高速処理が可能となる。さらに、電流指令値から補正後の電流指令値を算出する場合、その電流指令値に定数γ´を乗算するのみであるため、容易に補正後の電流指令値を算出することが可能となる。
【００５７】
また、定数γ´の値が閾値以下になると、リミッタ４においてｄ軸電流及びｑ軸電流を制限しており、ロータ温度の上昇を抑制することができ、温度による動特性の変化分を抑制することができる。
【００５８】
以上、本発明において、記載された具体例に対してのみ詳細に説明したが、本発明の技術思想の範囲で多彩な変形および修正が可能であることは、当業者にとって明白なことであり、このような変形および修正が特許請求の範囲に属することは当然のことである。
【００５９】
例えば、実施形態１，２では特定の構成の電流制御ブロックについて説明したが、その他の構成の電流制御ブロックでも適宜適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】この発明の実施形態１及び実施形態２によるＰＭモータの電流制御ブロック図である。
【図２】この発明の実施形態１及び実施形態２によるＰＭモータの回転速度と誘起電圧との関係を示す特性図である。
【図３】一般的なＰＭモータの回転速度とトルクとの関係を示す特性図である。
【符号の説明】
【００６１】
３…固定−回転電流座標変換部
４…リミッタ
５…演算比較部
６…速度演算部
７，８…電流制御部
９…回転−固定電圧座標変換部
１０…２相／３相変換部
１１…インバータ部
１２…ＰＭモータ
１３，１５，１７…Ａ／Ｄ変換部
１４…３相／２相変換部
１６…磁極位置センサ
【図１】
2010124610.tif 000003
【図２】
2010124610.tif 000004
【図３】
2010124610.tif 000005